Zaaidichtheid

Figuur 1: Gegroepeerde mosselen op het slik [Foto: Edwin Paree]

Introductie

De meeste biobouwers, zoals bijvoorbeeld rifvormende tweekleppigen (Beck et al. 2011), zeegrassen (Meehan & West 2002), mangroven (Kamali & Hashim 2011) en schorren (Duggan-edwards et al. 2019), dienen een bepaalde kritische dichtheid of grootte te bereiken om zelffaciliterende terugkoppelingsmechanismen te laten ontstaan (Bouma et al. 2009; Suykerbuyk et al. 2016). Deze positieve terugkoppelingen verminderen de milieustress die wordt veroorzaakt door fysieke (bijv. blootstelling aan golven, zuurstofloosheid) of biologische factoren (bijv. predatie) (Liu et al. 2014; Silliman et al. 2015). Zo dempen zeegrasvelden en schorvegetatie bij een hogere plantdichtheid in toenemende mate stromingen en vangen ze meer sediment op (Koppel van de et al. 2005; Bouma et al. 2009; Maxwell et al. 2017). Daarnaast verminderen rif vormende tweekleppigen zoals oesters en mosselen de verliezen als gevolg van predatie en hydrodynamische krachten door zich te hechten aan soortgenoten en zich te aggregeren in grote en dichte groepen (Bertness & Grosholz 1985; (Hunt & Scheibling 2001; Hunt & Scheibling 2002). Recente studies benadrukken het belang van het integreren van dit soort positieve intraspecifieke terugkoppelingen om het transplantatiesucces te verbeteren (Silliman et al. 2015; Renzi & Silliman 2019; Valdez et al. 2020).

Aggregatie bevordert restauratiesucces

Verschillende studies naar het herstel van kustecosystemen hebben al aangetoond dat het samenklonteren in plaats van uit elkaar plaatsen van individuen positieve intraspecifieke interacties in de hand werkt en het succes van het herstel sterk kan vergroten (Silliman et al. 2015; Sofawi et al. 2017). Schorplanten die in clusters staan, profiteren van elkaar door verlichting van fysieke stress zoals anoxie en erosie (Silliman et al. 2015). Daarnaast bleken rif vormende tweekleppigen die samengeklonterd werden getransplanteerd een hogere weerstand te hebben tegen golfstress (Capelle et al. 2019). Dit duidt erop dat transplantatieontwerpen die meer overeenkomen met de natuurlijke aggregaties in veel estuariene ecosystemen het succes van de restauratie verbeteren (Silliman et al. 2015). Experimenten die specifiek gebruikmaken van de natuurlijke aggregatie van de doelsoort om het succes van de restauratie te verbeteren zijn echter nog steeds relatief schaars (Paoli de et al. 2017). Bovendien is transplantatie van individuen in specifieke patronen arbeidsintensief en daarom zijn de meeste experimenten met zelffaciliterende terugkoppeling beperkt in omvang en bieden ze geen kant-en-klaar kosteneffectief en praktisch ontwerp voor grootschalige restauraties (Silliman et al. 2015). Hoewel de voordelen (bijv. zuurstofvoordelen) van kleinschalige patronen in transplantatieontwerpen meetbaar zijn, zijn grootschalige effecten (bijv. golfverzwakking) duidelijker zichtbaar in grote experimentele eenheden (Renzi & Silliman 2019).

Aggregatie van mosselen

Op zachte sedimenten hechten mosselen zich met behulp van byssusdraden aan soortgenoten om daarmee hun veerkracht tegen omgevingsstress te vergroten. Ze aggregeren tot onderscheidende kleinschalige (< 1m) netvormige patronen ingebed in grootschalige (5-10 m) bandvormige patronen (Koppel van de et al. 2005; Commito et al. 2014; (Liu et al. 2014). De grootschalige patronen zijn het resultaat van een samenspel van mosselfacilitatie en competitie om algen in de waterkolom (Koppel van de et al. 2005). Op de kleinste schaal zijn netvormige patronen te verklaren door de beweging van individuele mosselen in kleine mosselvlekken en uit de grote (Liu et al. 2014). Actieve aggregatie, die leidt tot hoge lokale dichtheden, creëert een veiligheid in aantal, waardoor de kans op het ten prooi vallen aan roofdieren afneemt (Cote & Jelnikar 1999; Hunt & Scheibling 2001). Recent getransplanteerde mosselen moeten zich nog organiseren in dit soort patronen en zijn daardoor zeer kwetsbaar voor stroming of predatie (Capelle et al. 2014). Aggregatie in kleinschalige patronen duurt slechts enkele dagen, terwijl de vorming van banden maanden kan duren (Liu et al. 2014). Op geëxponeerde slikken is het echter de vraag of getransplanteerde mosselen genoeg tijd krijgen om voldoende intraspecifieke interacties tot stand te brengen en zich te organiseren voordat ze worden weggespoeld. Met andere woorden: er zou dan geen storingsvrije periode zijn oftewel een window of opportunity (Balke et al. 2011; Balke et al. 2014), gedurende de tijd die daarvoor nodig is.

Referenties

Critical transitions in disturbance-driven ecosystems: identifying Windows of Opportunity for recovery, Balke T., P.M.J. Herman, T.J. Bouma, 26 februari 2014.
Windows of opportunity: thresholds to mangrove seedling establishment on tidal flats, Balke, T., Bouma, T. J., Horstman, E. M., Webb, E. L., Erftemeijer, P. L. A., & Herman, P. M. J., 1 oktober 2011.
Oyster Reefs at Risk and Recommendations for Conservation, Restoration, and Management, Beck, M.W., Brumbaugh, R.D., Airoldi, L., Carranza, A., Coen, L.D., Crawford, C., Defeo, O., Edgar, G.J., Hancock, B., Kay, M.C., Lenihan, H.S., Luckenbach, M.W., Toropova, C.L., Zhang, G., Guo, X., 1 februari 2011.
Population dynamics of the ribbed mussel, Geukensia demissa: The costs and benefits of an aggregated distribution, Bertness M.D., E. Grosholz, 1 september 1985.
Ecosystem engineering and biodiversity in coastal sediments: Posing hypotheses, Bouma, T. J., Olenin, S., Reise, K., & Ysebaert, T., 12 februari 2009.
Creating a window of opportunity for establishing ecosystem engineers by adding substratum: a case study on mussels, Capelle, J. J., Leuchter, L., de Wit, M., Hartog, E., & Bouma, T. J., 2 april 2019.
Spatial organisation and biomass development after relaying of mussel seed, Capelle, J. J., Wijsman, J. W. M., Schellekens, T., van Stralen, M. R., Herman, P. M. J., & Smaal, A. C., 1 januari 2014.
Recruitment facilitation and spatial pattern formation in soft-bottom mussel beds, Commito, J. A., Commito, A. E., Platt, R. V., Grupe, B. M., Piniak, W. E. D., Gownaris, N. J., … Vissichelli, A. M., 23 december 2014.
Predator-induced clumping behaviour in mussels (Mytilus edulis Linnaeus), Cote, I. M., & Jelnikar, E., 15 maart 1999.
External conditions drive optimal planting configurations for salt marsh restoration, Duggan-edwards, M. F., Pagès, J. F., Jenkins, S. R., Bouma, T. J., & Skov, M. W., 26 november 2019.
Movement and wave dislodgment of mussels on a wave-exposed rocky shore, Hunt, H. L., & Scheibling, R. E, 1 oktober 2002.
Patch dynamics of mussels on rocky shores: Integrating process to understand pattern, Hunt, H. L., & Scheibling, R. E., 1 november 2001.
Mangrove restoration without planting, Kamali, B., & Hashim, R., 1 februari 2011.
Scale-dependent feedback and regular spacial patterns in young mussel beds, Koppel van de, J., Rietkerk, M., Dankers, N., & Herman, P. M. J., 1 januari 2020.
Pattern formation at multiple spatial scales drives the resilience of mussel bed ecosystems, Liu, Q.-X., Herman, P. M. J., Mooij, W. M., Huisman, J., Scheffer, M., Olff, H., & van de Koppel, J., 1 oktober 2014.
The fundamental role of ecological feedback mechanisms for the adaptive management of seagrass ecosystems – a review, Maxwell, P.S., Eklöf, J.S., Katwijk, M.M. van, O’Brien, K.R., Torre‐Castro, M. de la, 1 september 2016.
Experimental transplanting of Posidonia australis seagrass in Port Hacking, Australia, to assess the feasibility of restoration, Meehan, A. J., & West, R. J., 1 januari 2002.
Behavioral self-organization underlies the resilience of a coastal ecosystem, Paoli de, H., Van Der Heide, T., Van Den Berg, A., Silliman, B. R., Herman, P. M. J., & Van De Koppel, J., 25 juli 2017.
Harnessing positive species interactions to enhance coastal wetland restoration, Renzi, J. J., He, Q., & Silliman, 18 april 2019.
Facilitation shifts paradigms and can amplify coastal restoration efforts, Silliman, B. R., Schrack, E., He, Q., Cope, R., Santoni, A., van der Heide, T., Jacobi, R., Jacobi, M., & van de Koppel, J., 17 november 2015.
Mangrove rehabilitation on Carey Island, Malaysia: an evaluation of replanting techniques and sediment properties, Sofawi, A. B., Rozainah, M. Z., Normaniza, O., & Roslan, H., 10 maart 2017.
Unpredictability in seagrass restoration: analysing the role of positive feedback and environmental stress on Zostera noltiitransplants, Suykerbuyk, W., Govers, L. L., Bouma, T. J., Giesen, W. B. J. T., de Jong, D. J., van de Voort, R., Giesen, K., Giesen, P. T., & van Katwijk, M. M., 25 januari 2016.
Positive Ecological Interactions and the Success of Seagrass Restoration, Valdez, S. R., Zhang, Y. S., van der Heide, T., Vanderklift, M. A., Tarquinio, F., Orth, R. J., & Silliman, B. R., 20 februari 2020.

Zaaidichtheid

Introductie

Aggregatie bevordert restauratiesucces

Aggregatie van mosselen

Zie ook